IP头部解析

  1. 版本号：IP协议的版本。对于IPv4来说值是4

  2. 头部长度：4位最大为0xF，注意该字段表示单位是字(4字节)

  3. 服务类型(Type Of Service，TOS)：3位优先权字段(现已被忽略) + 4位TOS字段 + 1位保留字段(须为0)。4位TOS字段分别表示最小延时、最大吞吐量、最高可靠性、最小费用，其中最多有一个能置为1。应用程序根据实际需要来设置 TOS值，如ssh和telnet这样的登录程序需要的是最小延时的服务，文件传输ftp需要的是最大吞吐量的服务

  4. 总长度: 指整个IP数据报的长度，单位为字节，即IP数据报的最大长度为65535字节(2的16次方)。由于MTU的限制，长度超过MTU的数据报都将被分片传输，所以实际传输的IP分片数据报的长度远远没有达到最大值

接下来的3个字段则描述如何实现分片:

  1. 标识：唯一地标识主机发送的每一个数据报，其初始值是随机的，每发送一个数据报其值就加1。同一个数据报的所有分片都具有相同的标识值

  2. 标志: 位1保留，位2表禁止分片(DF)，若设置了此位，IP模块将不对数据报进行分片，在此情况下若IP数据报超过MTU，IP模块将丢弃数据报并返回一个ICMP差错报文；位3标识更多分片(MF)，除了数据报的最后一个分片，其他分片都要把它设置为1

  3. 位偏移：分片相对原始IP数据报数据部分的偏移。实际的偏移值为该值左移3位后得到的，所以除了最后一个IP数据报分片外，每个IP分片的数据部分的长度都必须是8的整数倍

  4. TTL：数据报到达目的地之前允许经过的路由器跳数。TTL值被发送端设置，常设置为64。数据报在转发过程中每经过一个路由该值就被路由器减1.当TTL值为0时，路由器就将该数据包丢弃，并向源端发送一个ICMP差错报文。TTL可以防止数据报陷入路由循环

  5. 协议: 区分IP协议上的上层协议。在Linux系统的/etc/protocols文件中定义了所有上层协议对应的协议字段，ICMP为1，TCP为6，UDP为17

  6. 头部校验和： 由发送端填充接收端对其使用CRC算法校验，检查IP数据报头部在传输过程中是否损坏

  7. 源IP地址和目的IP地址: 表示数据报的发送端和接收端。一般情况下这两个地址在整个数据报传递过程中保持不变，不论中间经过多少个路由器

  8. 选项：可变长的可选信息，最多包含40字节。选项字段很少被使用。可用的IP可选项有：   a. 记录路由: 记录数据包途径的所有路由的IP，这样可以追踪数据包的传递路径   b. 时间戳: 记录每个路由器数据报被转发的时间或者时间与IP地址对，这样就可以测量途径路由之间数据报的传输的时间   c. 松散路由选择: 指定路由器的IP地址列表数据发送过程中必须经过所有的路由器   d. 严格路由选择: 数据包只能经过被指定的IP地址列表的路由器   e. 上层协议(如TCP/UDP)的头部信息

PS.解释部分摘自IP协议协议--IP头部信息

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